الفيروسات الصغيرة (Parvoviruses): هي إحدى عائلات الفيروسات التي تضم العديد من الأنواع و الأجناس، والتي تصنف من المجموعة الثانية في تصنيف الفيروسات، حيث تمتلك جينومات الحمض النووي DNA أحادي الشريطة، وتصيب هذه الفيروسات الإنسان والحيوانات مثل الكلاب والقطط والخنازير.
تركيب الفيروسات الصغيرة
تتكون الفيروسات الصغيرة من:
- تتكون الفيروسات الصغيرة من الكابسيد والمادة الوراثية.
- تتكون الفيروسات الصغيرة من الجينوم المغلق، والذي يوجد داخله الكابسيد.
- يتكون الكابسيد للفيروسات الصغيرة من 60 سلسلة من عديد الببتيد (polypeptide).
- تتكون الفيروسات الصغيرة من بروتينات عدة مثل بروتين VP، وبروتين NS1.
خصائص الفيروسات الصغيرة
تمتلك الفيروسات الصغيرة العديد من الخصائص، وهذه الخصائص هي:
- إن الفيروسات الصغيرة هي عائلة تضم أصغر أنواع الفيروسات حجماً، حيث يبلغ حجمها من 23 إلى 28 نانومتر، وتُصنف ضمن المجموعة الثانية في تصنيف الفيروسات بناءً على الحمض النووي.
- تمتلك الفيروسات الصغيرة جينومات من الحمض النووي DNA، والذي يكون خطي وأحادي السلسلة (ssDNA)، ويحتوي الحمض النووي على اثنين من الجينات يُترجمان لبروتين بادئ النسخ يسمى بروتين NS1.
- يكون الجينوم للفيروسات الصغيرة مغلق، ويوجد بداخله الكابسيد، ويكون الكابسيد ذو شكل عشاري مع سطح خشن.
- يتكون الكابسيد للفيروسات الصغيرة من 60 سلسلة من عديد الببتيد (polypeptide)، والذي يشتق من الطرف C من تسلسل بروتين يسمى VP، والذي يكون متشابك مع 60 وحدة مثلثية سطحية غير متماثلة.
- تحتوي الوحدات المثلثية السطحية للفيروسات الصغيرة على 3 أضعاف تناظر شعاعي عند رأسين، و5 أضعاف تناظر شعاعي في واحد، مع تناظر شعاعي مزدوج على الخط المقابل للرأس 5 أضعاف وجدار مطوي دائري 2/5 يحيط بنقطة 5 -رأس أضعاف، كما يوجد عشرون رأساً ذو 3 أضعاف، وثلاثون خطاً من 2 ضعفًا، واثني عشر رأساً خماسياً للكابسيد، ويتوافق الأخير مع 12 رأساً للعشاري الوجوه.
- يتميز سطح الكابسيد للفيروسات الصغيرة بانخفاضه عند كل محور ثنائي الطيات، مع وجود نتوءات عالية تحيط بالمحاور للطيات، ووجود إسقاطات أسطوانية مرتفعة مكونة من خمسة براميل بيتا، والتي تكون محاطة بانخفاضات تشبه الوادي.
- يمكن التعبير عن أحجام الفيروسات الصغيرة من البروتين يسمى بروتين VP لمختلف هذه الفيروسات.
- تم تصنيف الفيروسات الصغيرة في ثلاث عائلات فرعية، و 26 جنساً، و 126 نوعاً.
- تنتشر الفيروسات الصغيرة من كائن حي لآخر بين نفس أنواع الكائن الحي مثل نزلات البرد، ويحدث ذلك عن طريق التنفس والسعال واللعاب، وعن طريق الاتصال المباشر أو غير المباشر بين البشر والكلاب والخنازير والقطط.
- من أشهر أنواع الفيروسات الصغيرة التي تصيب الإنسان: فيروس بارفو بي 19 ( Parvovirus B19)، والذي يُسبب طفح جلدي عند الأطفال وموت الجنين في النساء الحوامل، وفيروس بوكا البشري 1 ( Human Bocavirus 1)، والذي يُعد سبباً شائعاً لعدوى الجهاز التنفسي الحادة خاصة عند الأطفال الصغار، وفيروس بارفو 4 البشري ( Human Parvovirus 4)، وفيروس البوفا البشري (human Bufavirus).
- تعد أنواع الفيروسات الصغيرة التي تصيب الحيوانات أشد خطراً وفتكاً من أنواع الفيروسات الصغيرة التي تصيب الإنسان، ومن الأمثلة على الفيروسات التي تصيب الحيوانات: فيروس بارفو الكلاب والذي يسبب التهاب الأمعاء النزفي في الكلاب، وفيروس بارفو القطط يسبب انخفاضاً شديداً في كريات الدم البيضاء، وفيروس بارفو الخنازير والذي يُسبب وفاة الأجنة مما يؤدي إلى العقم في الخنازير.
دورة حياة الفيروسات الصغيرة
تكون دورة حياة الفيروسات الصغيرة على النحو الآتي:
- تدخل الفيروسات الصغيرة إلى الخلايا من خلال ارتباطها بالمستقبلات الخلوية، وعن طريق عملية الابتلاع الخلوي، وهي احدى طرق دخول الفيروسات الفيروسات لخلية العائل.
- تخضع العديد من الفيروسات الصغيرة لتغيير في الشكل، بحيث يتم كشف مجال فسفوليباز A2 (PLA2) على VP1 N-termini، ويمكن للفيريون اختراق أغشية الدهون ثنائية الطبقة.
- تختلف طرق تهريب الفيروسات الصغيرة داخل الخلايا، لكن الفيروسات تصل في النهاية إلى النواة، حيث يكون الجينوم بداخلها غير مغلف بالكابسيد، ويتم إخراج الجينوم من الكابسيد.
- تفتقر الفيروسات الصغيرة إلى تحفيز خلايا العائل في أثناء عملية تكرار الحمض النووي الخاصة بها، والتي تسمى باسم المرحلة S، فتنتظر في النواة حتى تدخل خلية العائل هذه المرحلة من تلقاء نفسها.
- إن دخول خلية العائل بالمرحلة S، يجعلها تنقسم بسرعة، مما يوفر بيئة ممتازة لتكاثر الفيروسات الصغيرة.
- تعتمد بعض أنواع الفيروسات الصغيرة على الفيروسات المساعدة، والتي قد تكون فيروسات غدية أو فيروسات هربسية، لأن العدوى المصاحبة تغير البيئة الخلوية للسماح بالتكاثر، وفي حالة عدم وجود عدوى مصاحبة للفيروسات الصغيرة، يتم دمج جينومها مع جينوم خلية العائل حتى تحدث العدوى.
- تُجبر الخلايا المصابة التي تدخل المرحلة S على تصنيع الحمض النووي الفيروسي، ولا يمكنها ترك المرحلة S.
- تؤسس الفيروسات الصغيرة بؤر تكاثر في النواة، وتنمو بشكل تدريجي أكبر مع تقدم العدوى.
- بمجرد أن تدخل الخلية في المرحلة S ويكون الجينوم عارٍ وغير مغلف، يتم استخدام بوليميراز الحمض النووي للخلية العائل كأساس لتركيب خيط DNA تكميلي لجزء الترميز من الجينوم.
- يتم بعد ذلك نسخ mRNA، والذي يقوم بتشفير بروتين NS1 من الجينوم بواسطة بوليميريز الحمض النووي، وتغطيته بعديد الأدينيلات، وترجمته بواسطة الريبوسومات لخلية العائل، مما يؤدي إلى بدء النسخ المتماثل بروتين NS1.
- تقوم الفيروسات الصغيرة بتكرار جينومها، وذلك عن طريق إزاحة أحادي الاتجاه لتكرار الحمض النووي الذي بدأه بروتين NS1.
- يبدأ النسخ المتماثل بمجرد أن يرتبط بروتين NS1، ويصنع شقاً في موقع أصل النسخ المتماثل في جزيء الحمض النووي المزدوج للفيروسات الصغيرة.
- تطلق الفيروسات الصغيرة بما يسمى النيك (Nicking) من الخيط المكسور باعتباره هيدروكسيل حر (-OH) لتصنيع الحمض النووي الأساسي مع بقاء بروتين NS1 مرتبطاً.
- يتم إنشاء شوكة النسخ باستخدام إنزيم الهليكاز الخاص ببروتين NS1، ويتم تكرار التيلومير الممتد بواسطة بوليميرايز الحمض النووي، ثم يعاد طي خيوط التيلومير إلى تكويناتهما الأصلية، والتي تعيد تشكيل شوكة النسخ لتبديل القوالب إلى الخيط الآخر، والتحرك في الاتجاه المعاكس نحو الطرف الآخر من الجينوم.
- ينتج نمط النسخ المتماثل المتداول ذهاباً وإياباً ما يسمى بجزيء الكونكاتيمر (concatemer)، والذي يحتوي على نسخ متعددة من الجينوم.
- يصنع بروتين NS1 شقوقاً بشكل دوري في جزيء الكونكاتيمر، ثم يتم استئصال السلاسل الفردية للجينوم من الكونكاتيمر.
- يمكن إعادة تدوير الجينومات المستأصلة لمراحل أخرى من عملية النسخ المتماثل للفيروسات الصغيرة، أو تعبئتها في كبسولات ذرية.
- تؤدي ترجمة mRNA التي تحتوي على بروتينات VP إلى تراكم بروتينات الكابسيد في النواة، والتي تتجمع في هذه الكبسولات الفارغة.
- يتم تغليف الجينوم في أحد رؤوس الكابسيد من خلال بوابة، وبمجرد تكوين الفيروسات الصغيرة الكاملة، فإنها تخرج من النواة إلى الجزء الخارجي من الخلية قبل حدوث تفكك للنواة.
- قد يحدث اضطراب في بيئة خلية العائل لاحقاً في عدوى الفيروسات الصغيرة، وينتج عن ذلك تحلل الخلية عن طريق النخر أو موت الخلايا المبرمج، وتلك طرق لخروج الفيروسات من خلية العائل.
